电工学(电子技术)习题答案第一部分_第六版_秦曾煌主编[1]

第14章

晶体管起放大作用的外部条件，发射结必须正向偏置，集电结反向偏置。

晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。 2．晶体管的电流分配关系

晶体管工作在放大区时，其各极电流关系如下： C B

I I β≈

(1)E B C B

I I I I β=+=+

C C B

B

I I I I ββ?=

=

?

3．晶体管的特性曲线和三个工作区域 （1）晶体管的输入特性曲线：

晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时，B I 和B E U 之间的关系。晶体管的输入特性也存在一个死区电压。当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现B I ，且B I 随B E U 线性变化。 （2）晶体管的输出特性曲线：

晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时，C I 随C E U 变化的关系曲线。在不同的B I 下，

输出特性曲线是一组曲线。B I =0以下区域为截止区，当C E U 比较小的区域为饱和区。输出特性曲线近于水平部分为放大区。 （3）晶体管的三个区域：

晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。此时，C I =b I β，C I 与b I 成线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。

晶体管发射结正偏压小于开启电压，或者反偏压，集电结反偏压，晶体管处于截止工作状态，对应输出特性曲线的截止区。此时，B I =0，C I =CEO I 。

晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即C E U 很小时，晶体管工作在饱和区。此时，C I 虽然很大，但C I ≠b I β。即晶体管处于失控状态，集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。

14．3 典型例题

例14．1 二极管电路如例14．1图所示，试判断二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出电压值。设二极管导通电压D U =0.7V 。

256

10V

D1

(a)(b)

(c)(d)

例14.1图

解：○1图（a ）电路中的二极管所加正偏压为2V ，大于D

U =0.7V ，二极管处于导通状态，则输出电压0U =A U —D U =2V —0.7V=1.3V 。

○2图（b ）电路中的二极管所加反偏压为-5V ,小于D U ，二极管处于截止状态，电路中电

流为零，电阻R 上的压降为零,则输出电压0U =-5V 。

○3图（c ）电路中的二极管2

D 所加反偏压为（-3V ），二极管2D 截止。二极管1D 所加正偏压为9V ，大于D U ，二极管1D 处于导通状态。二极管1D 接在B 点和“地”之间，则1D 导通后将B 点电位箝位在（-0.7V ），则0U =B U =-0.7V 。

○4如果分别断开图（d ）电路中的二极管1D 和2D ，1D 处于正偏压为15V ，2

D 处于正偏压为25V ，都大于D U 。但是，二极管2D 所加正偏压远大于1D 所加正偏压，2D 优先导通并将A 点电位箝位在A U =-10V+0.7V=-9.3V , 实际上，二极管1D 处于反偏压，处于截止状态。则输出电压0U =A U =-9.3V 。

例14．2 电路如例14．2图所示，已知i U =5sin()t ω（V ），二极管导通电压D U =0．7V ，试画出i U 与o U 的波形，并标出幅值。

解：在i U 正半周，当i U 大于3．7V 时，二极管1D 处于正偏压而导通，输出电压箝位在o U =3．7V ，此时的二极管D2截止。

当i U 小于3．7V 时，二极管1D 和2D 均处于反偏压而截止，输出电压o U =i U 。 在i U 的负半周，当i U 小于（-3．7V ），二极管2D 处于正偏压而导通，输出电压

o U =-3．7V ，二极管1D 截止。

257

当i U 大于(-3．7V)时,二极管1D 和2D 均处于反偏压而截止,输出电压o U =i U 。

R

t

t

例14.2图

例14． 3 电路如例14．3（a ）图所示，设稳压管的稳定电压2U =10V ，试画出 0V ≤i U ≤30V 范围内的传输特性曲线o U =f(i U )。

解：当i U <10V 时，2D 反向截止，所以o U =-i U ；当i U ≥10V 时，2D 反向击穿，所以

o U =i U —10—10=i U —20V 。所以传输特性曲线o U =f(i U )如图（b ）所示。

-Ui

(a)

t

(b)

例14.3

例14．4 晶体管工作在放大区时，要求发射结上加正向电压，集电结上加反向电压。试就NPN 型和PNP 型两种情况计论。

○1C U 和B U 的电位哪个高？C B

U 是正还是负？ ○2B U 和E U 的电位哪个高？B E

U 是正还是负？ ○3C U 和E U 的电位哪个高？C E

U 是正还是负？ 解：先就NPN 管来分析。

○1C U >B U , C B

U 为正。 ○2B U >E U ，B E

U 为正。 ○3C U >E U ，C E

U 为正。 258

PNP 管的各项结论同NPN 管的各项结论相反。

例14．5 用直流电压表测量某电路三只晶体管的三个电极对地的电压分别如例 14．5图所示。试指出每只晶体管的C 、B 、E 极。

-2.3V -3V -0.7V 5V 5.7V -6V

例14.5图

解：1T 管：○

1为C 级，○2为B 极，○3为E 极。 2T 管：○

1为B 极，○2为E 极，○3为C 极。

3T 管：○

1为E 极，○2为B 极，○3为C 极。 例14．6 在例14．6图中，晶体管1T 、2T 、3T 的三个电极上的电流分别为：

例14.6图

○1 1

I =0.01mA 2I =2mA 3I = —2.01mA ○2 1

I =2mA 2I = —0.02mA 3I = —1.98mA ○3 1

I = —3mA 2I =3.03mA 3I = —0.03mA 试指出每只晶体管的B 、C 、E 极。

解：1T 管：○

1为B 级，○2为C 极，○3为E 极。 2T 管：○

1为E 极，○2为B 极，○3为C 极。 3T 管：○

1为C 极，○2为E 极，○3为B 极。 14.4 练习与思考

练习与思考14.1.1 电子导电和空穴导电有什么区别，空穴电流是不是自由电

子递补空穴所形成的？

259

答：电子导电是指在外电场的作用下，自由电子定向运动形成的电子电流。空穴导电是指在外电场作用下，被原子核束缚的价电子递补空穴形成空穴电流。由此可见，空穴电流不是自由电子递补空穴所形成的。

练习与思考14.1.2 杂质半导体中的多数载流子和少数载流子是怎样产生的？为什么杂质半导体中少数载流的子的浓度比本征载流子的浓度小？

答：杂质半导体中的多数载流子是由掺杂产生的，少数载流子是由本征激发产生的。本征激发产生电子空穴对，其中有一种载流子和多数载流子相同，归于多数载流子，所以少数载流子的浓度比本征载流子的浓度小。

练习与思考14.1.3 N 型半导体中的自由电子多于空穴，而P 型半导体的空穴多于自由电子，是否N 型半导体带负电，而P 型半导体带正电？

答：整个晶体呈电中性不带电，所以不能说N 型半导体带负电和P 型半导体带正电。

练习与思考14.3.1 二极管的伏安特性曲线上有一个死区电压。什么是死区电压？硅管和锗管的死区电压典型值约为多少？

答：当二极管正向偏压很小时，正向电流几乎为零，当正向偏压超过一定数值后，电流随电压增长很快。这个一定数值的正向电压称为死区电压。硅管死区电压约为0.5V ，锗管的死区电压约为0.1V 。

练习与思考14.3.2 为什么二极管的反向饱和电流与外加反向电压基本无关，而当环境温度升高时，又明显增大？

答：当二极管加反向电压时，通过PN 结的只有少数载流子的漂移运动所形成的漂移电流。在常温下，由于少数载流子数目极少，在不太大的反向电压下已全部通过PN 结，因而，即使反向电压再升高，反向饱和电流仍保持很小的数值不变。当环境温度升高时，少数载流子迅速增多，电流也明显增大。

练习与思考14.3.3 用万用表测量二极管的正向电阻时，用R*100挡测出的电阻值小，而用R*1 k Ω挡测出的大，这是为什么？

答：万用表测电阻是通过测量电阻中的电流而获得其电阻值。指针式万用表测电阻，指针偏转角度越大，读出电阻值越小。在使用R*100挡时，万用表内阻小，加到二极管两端的正偏压大，流过二极管的正向电流大，指针向右偏转角度大，测得的电阻小。在使用R*1 k Ω挡时，万用表内阻大，加到二极管两端的正向偏压小，流过二极管的正向电流小，指针向右偏转角度小，测得的电阻大。

练习与思考14.3.4 怎样用万用表判断二极管的正极和负极以及管子的好坏？ 答：将万用表旋到电阻挡，表笔接在二极管两端，以阻值较小的一次测量为

260

准，黑表笔所接的为正极，红表笔接的一端为负极。当正接时电阻较小，反接时电阻很大表明二极管是好的。

练习与思考14.3.5 把一个1.5V 的干电池直接接到（正向接法）二极管的两端，会不会发生什么问题？

答：产生大的电流，烧坏电源。 练习与思考14.3.6 在某电路中，要求通过二极管的正向平均电流为80mA ，加在上面的最高反向电压为110V ，试从附录C 中选用一合适的二极管。

答：选择2CZ52D

练习与思考14.4.1 为什么稳压二极管的动态电阻愈小，则稳压愈好？ 答：动态电阻是指稳压二极管端电压的变化量与相应的电流变化量的比值，动态电阻越小，反向击穿特性曲线越陡，稳压效果越好。

练习与思考14.4.2 利用稳压二极管或者普通的二极管的正向压降，是否也可以稳压？

答：也具有一定的稳压作用，硅管两端保持0.6~0.8V ，锗管两端保持0.2~0.3V ，其实际意义不大。

练习与思考14.5.1 晶体管的发射极和集电极是否可以调换使用，为什么？

答：晶体管结构主要特点是：E 区的掺杂浓度高，B 区的掺杂浓度低且薄，C 区结面积较大，因此E 极和C 极不可调换使用。

练习与思考14.5.2 晶体管在输出特性曲线的饱和区工作时，其电流放大系数和在放大区工作时是否一样大？

答：不一样大，在饱和区，B I 的变化对C I 影响较小，两者不成正比，放大区的放

大系数不适用于饱和区。

练习与思考14.5.3 晶体管具有电流放大作用，其外部条件和内部条件各为什么？

答：外部条件：晶体管的偏置电压必须满足发射结正向偏置，集电结反向偏置。 内部条件：发射区掺杂浓度高，基区很薄且掺杂浓度低，集电结面积大，且集电压掺杂浓度低。

练习与思考14.5.4 为什么晶体管基区掺杂浓度小且做得很薄？ 答：只有这样才可以大大减少电子与基区空穴复合的机会，使绝大部分自由电子都能扩散到集电结边缘，形成集电极电流C I = b I β，使晶体管成为电流控制器件。

261

练习与思考14.5.5 将一PNP 型晶体管接成共发射极电路，要使它具有电流放大作用，C E 和B E 的正、负极应如何连接，为什么？画出电路图。

答：电路如图所示，这样连接才能保持发射结正向偏置，集电结么向偏置，三极管具有电流放大作用。

练习与思考14.5.5图

练习与思考14.5.6 有两个晶体管，一个管子β=50，CBO I =0.5 A μ;另一个管子β=150，CBO I =2A μ的晶体管由于C BO I 比较大，受温度影响大，影响静态工作点的稳

定性。

练习与思考14.5.7 使用晶体管时，只要1）集电极电流超过C M I 值；2）耗损功率C M P 值；3）集一射极电压超过()B R C E O U 值，晶体管就必然损坏。上述几种说法是否都是对的？

答：1）会损坏；2）会损坏；3）会损坏，以上几种说法都正确。

练习与思考14.5.8 在附录C 中查出晶体管3DG100B 的直流参数和极限参数。

答：直流参数：C BO I =0.1 A μ，EBO I =0.1 A μ，CEO I =0.1 A μ，()B E sat U =1.1V ，

()FE h β=30

极限参数：()B R C B O U =40V ，()B R C E O U =30V ，()B R E B O U =4V ，C M I =20mA ，

C M P =100mV ，jM T =150C ?

练习与思考14.5.9 测得某一晶体管的B I =10 A μ，C I =1mA ，能否确定它的电流放大系数？什么情况下可以，什么情况下不可以？

答：β=

C B

I I ，β=

C B

I I ??，两者的含义是不同的，但在输出特性曲线近于平行等距，

并且C EO I 较小的情况下，两者数值较为接近，在这种情况下，可以利用B I 和C I 的值确定β，否则不行。

练习与思考14.5.10 晶体管在工作时，基极引线万一断开，为什么有时会导致管子损坏？

答：当基极断开，加在C 极，E 极之间的电压C E U >()B R C E O U 时，管子会被损坏。

14．5 习题讲解

习题14.3.1 题14.3.1图是二极管组成的电路和输入电压I U 的波形，试画出

262

输出电压0u 和电阻R 上电压R U 的波形。二极管的正向压降可忽略不计。

Ui/V

5

3

-2

10

t

(a)

+

-Ui

_

(b)

分析：在二极管正向压降可忽略不计的条件下，I U 5V 时，二极管导通，0u =5V+R u 。当I U <5V 时，二极管截止，0u =5V 。

解：R u 与0u 波形如下图所示：

Ui/V

5

3

-2

10

t

Ur/V

5v

t

Uo/V

5v 5v 5v

10v

t

习题14.3.2 在题14.3.2图所示的各电路中，E=5V ，i U =10sin()t （v ），二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压0u 的波形。

_

(a)

D

+

+

_

Uo

(b)

263

Ui

(c)

(d)

习题14.3.2图

分析：图（a ）和图(c)电路中，二极管接在输出回路中，当二极管导通时，0u =E ；当二极管截止时，0u =i u 。图（b ）和图(d)电路中，二极管串接在输入回路中，二极管截止时，

0u =E ；二极管导通时，0u =E+R u =i u 。

解：（a ）：i u 为正半周时，当i u >E ，D 导通，当i u

Ui

(e)

二极管导通

Ui

(f)二极管截止

（b ）：i u 为正半周时，当i u >E,D 截止，i u

0u

=E 。

Ui

(g)

二极管导通

Ui

(h)二极管截止

(c)：图(c)与 图（a ）电路比较，二极管反接，导通和截止时间刚好相反。 (d)：图(d)与 图（b ）电路比较，二极管反接，导通和截止时间刚好相反。

264

wt

图（a ）和图（b ）电路输出电压的波形

wt

图（c ）和图（d ）电路输出电压的波形

习题14.3.3 在题14.3.3图所示的两个电路中，已知i u =30sin()t （v ），二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压0u 的波形。

Ui

(a)Ui

(b)

习题14.3.3图

解：此题分析同题14.3.2图，其输出波形如下图所示。

wt

图（a)电路输出电压的波形

wt

图（b)电路输出电压的波形

265

习题14.3.4 在题

14.3.4图中，试求下列几种情况下输出端Y 的电V Y 及各元件

（R,D A ,D B ）中通过的电流：（1）V A =V B =0V ；（2）V A =+3V ,V B =0V ;(3)V A =V B =3V 。二极管的正向压降忽略不计。

解： （1）V A =V B =0V 时，D A 、D B 同时导通，正向压降忽略，V A =V B =V Y 所以 V Y =0V

3

12 3.08;

3.910

R I m A X =

≈

1 1.54.

2

A B D D R I I I m A ==

≈

（2）V A =+3V ，V B =0V 时，D B 因正偏压而优先导通，使V Y =V B =0V ,D A 截止，故有：

3

12 3.083.910

B R D I I m A

X ==

≈

(3)V A =V B =+3V ,D A 、D B 同时导通，V Y =V A =V B =3V

3

123 2.33.910

R I m A

X -=

≈

1 1.152

B A D D R I I I m A

==

≈

习题14.3.5 在题14.3.5图中，试求下列几种情况下输出端电位V Y 及各元件中通过的电

流：○1V A =+10V ,V B =0V;○2V A =+6V ,V B =+5.8;○

3V A =V B =+5V 。设二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。

解：○

1二极管D A 优先导通，则 109919

Y V V V

=?

=+Va Vb

习题14.3.4图

3

10119

A A D R V I I mA

-?==

=+

○

2假设D A 、D B 都能导通，由结点电压法得： 61 5.81 5.59 5.8111119

Y V V V V

+=

=<++

由此可知，D B 管可以导通。

3

6 5.590.41110

A D I A m A

-==?Va

Vb

习题14.3.5图

3

5.8 5.590.21110

B D I m A

-=

=?

266-270

mA A I R 62.010

959.53

=?=

③D A 、D B 都可以导通：

V V V Y 74.49

/11/11/11/51/5=+++=

mA A R

V I Y R 53.010974.43

=?=

=

mA mA I I I R DB DA 26.02

==

=

习题14.3.6 在习题14.3.6图中，E=10V ,t e ωsin 30=V 。试用波形图表示二极管上的电压u D 。

解： 假定可忽略二极管的正向压降。

当0sin 3010>+=+t e E ω时，D 导通，D 两端电压为0；

当0sin 3010<+=+t e E ω时，D 截止，D 两端压降为t ωsin 3010+。 信号e 和电源E 的波形如图（a ）所示，二极管D 上的电压如图（b ）所示：

u/302010

(a)

-10-20-30u (b)

-20V

D

V π2π

π2π

ωt

ωt

习题14.4.1 在题14.4.1图中，E=20V ，R 1=900Ω，R 2=1100Ω 。稳压二极管D Z 的稳定电压u Z =10V ，最大稳定电流I ZM =8mA 。试求稳压二极管中通过的电流I Z 是否超过I ZM ？如果超过，怎么办？

解 ①求I Z ：设流过R 1的电流为I 1,流过R 2的电流为I2，则I 1=I 2+I Z 。 由于 mA I 11.1190010201=-=

mA I 09.91100

102=+

mA I mA I ZM Z 802.209.911.11=<=-=，即没超过I ZM 。

②如果超过了I ZM ，说明R 1取值太小，可根据1

1020R I Z -=

确定：

D

E

E

z

Ω=?=

-=

-K I R ZM

25.110

81010203

1即Ω≥K R 25.11时，就不会超过I ZM 了。

习题14.4.2 有两个稳压二极管D Z1和D Z2，其稳定电压分别为5.5V 和8.5V ，正向压降都是0.5V 。如果要得到0.5V ，3V ，6V ，9V ，和14V 几种稳定电压，这两个稳压二极管（还有限流电阻）应该如何连接？画出各个电路图。

解： ①要得到0.5V ，取任何一个使其正向导通即可。

②要得到3V ，引出D Z1和D Z2的两端子，即8.5-5.5=3V 。

③要得到6V ，使D Z1和D Z2串联，D Z2正向导通，D Z1稳压状态。 ④要得到9V ，使D Z1和D Z2串联，D Z2稳压，D Z1正向导通。

⑤要得到14V ，D Z1和D Z2均处于稳压状态，即5.5+8.5=14V ，电路图分别为下图（a ）、

图（b ）、图（c ）、图（d ）、图（e ）。

-

ui

(a) (b)

(c)

(d) (e)

习题14.5.1 有两个晶体管分别接在电路中，今测得它们管脚的电位（对“地”）分别如下表所列，试判别管子的三个管脚，并说明是硅管还是锗管？是NPN 型还是PNP 型？ 晶体管Ⅰ

解： 对于NPN 型：集电极电位最高，发射极电位低，Ube>0； 对于PNP 型：发射极电位最高，集电极电位最低，Ube<0。 对于锗管：其基极电位与发射极电位相差为0.2V 或0.3V ；

对于硅管：基极电位与发射极电位大约相差0.6V 或0.7V 。

由分析可知：晶体管Ⅰ为NPN 型硅管，1，2，3管脚分别对应b 、e 、c 极。

晶体管Ⅱ为PNP 型锗管，1，2，3管脚分别对应b 、e 、c 极。

习题14.5.2 某一晶体管的P CM =100mW ，I CM =20mA ，u (BR)CEO =15V ，试问：在下列几种情况下，那种是正常工作？ ① u CE =3V ，I C =10mA ；②u CE =2V ，I C =40mA 。③u CE =6V ，I C =20mA 。 解： 只有第①种情况下是正常工作的。

第②种情况中，I C =40mA ，超过了集电极最大允许电流20mA 。

低③种情况中，实际mW I u P C CE CM 120=?=，超过了集电极最大允许耗散功率100mW ，所以②、③种情况不正常。

习题14.5.3 如何用万用表判断一个晶体管是NPN 型还是PNP 型？如何判断出管子的三个管脚？又如何通过实验来区分是锗管还是硅管？ 解： ①判断基极及类型：

将插入万用表“-”插孔的测试笔轮流接任一管脚，而将另一测试笔分别接另外两个管脚，如果两次测得的管脚间的电阻均为低电阻，BE 间和BC 间的PN 结为正向压降，为NPN 管，且接万用表“-”插孔的是基极。如果两次测得的管脚间的电阻为高电阻，BE 和BC 的PN 结上为反向电压，为PNP 型管，且接万用表“-”插孔的是基极。

② 判断集电极：对已知的NPN 型管和PNP 型管分别按如下两种方式连接。

(+)

-)

(+)

(-)B

100K

1

2

(+)(-)B

12

100K

(a)NPN 型 (b)PNP 型

将未知管脚1和2分别接万用表的“+”，“-”插孔（“-”插孔接内电源的正极）。 对于NPN 型管，若1，2脚间的电阻较低时接“-”孔的为集电极。 对于PNP 型管，若1，2脚间的电阻较低时接“+”孔的集电极。

③判断是锗管还是硅管。

B 、E 极间正向压降为0.6-0.7V 时为硅管，在0.2-0.3V 时为锗管。 习题14.5.4 在题14.5.4图所示的各个电路中，试问晶体管处于何种状态？

T

5k Ω

12V +12

k Ω

12V -6

（a ） (b) (c)

习题14.5.4图 解： 假设

u BE =0.6V ，对于图（a ）：mA V R u I C

CC sat C 1210123

)(=Ω

=

≈

。

mA mA I I

sat C B

24.050

12)

('

==

=

β

。mA A I B 11.010

506.063

=?-=

。故B

B I

I '

< 晶体管处于放

大状态。

对于图（b ）：mA mA R u I C

CC sat C 8,5

.112)(==≈

，mA mA I I

sat C B

2.040

8)

('==

=

β

mA mA I B 24.047

6.012=-=

。故B B I I '

> 处于饱和状态。

对于图（c ）：由图可知0

习题14.5.5 题14.5.5图是一自动关灯电路（例如用于走廊或楼道照明）。在晶体管集电极电路接入JZC 型直流电磁继电器的线圈KA ，线圈的功率和电压分别为0.36W 和6V 。晶体管9013的电流放大系数β为200。当将按钮SB 按一下后，继电器的动合触点闭合，40W 、220V 的照明灯EL 点亮，经过一定时间自动熄灭。试说明其工作原理。

解： 按下按钮SB 后，对C 充电，晶体管导通，KA 合，灯亮，松开SB 后，电容C 放电，晶体管继续导通。当放电到C 端电压于开启电压时，晶体管截止，KA 断开，灯灭。

习题14.5.6 题14.5.6图中所示的是一声光报警电路。在

正常情况下，B 端电位为0V ；若前接装置发生故障时，B 端电位上升到+5V 。试分析，并说明电阻R 1和R 2起何作用？

解： 当前接装置发生故障时，B 端电位为5V 。则发光二极管导通，同时晶体管T 导通，蜂鸣器发出响声，二极管亮，实现报警。

R 1和R 2分别起限流作用，保护发光二极管和晶体管。

278-283

（2）性能指标：

表15.1 四种差分放大器的性能指标

EL

KA

+6V

4互补对称功率放大电路

互补对称功率放大电路如图15.7所示。互补对称功率放大电路工作在乙类或甲乙类工作状态。0≈B I ，0≈C I 。

其主要性能指标计算如15.2.1节。

图15.715.3典型例题

例15.1 西安电子科技大学2004年硕士研究入学考试试题：

某放大器如例15.1图（a ）所示，输入和输出电阻均为2K Ω，电压放大倍数

50=i

o u

u 。若

输入接上电源内阻Ω

=K R S 2的电压源，输出接上负载电阻Ω=K R L 2，如图（b ）所示。 试求：?==

i

o us u u A

(a) (b) 解： 由

50=i

o u

u 可知该放大器为共基极的放大器，则输出接上负载R L 后：

Ω===K R r R L o L 12//2//'

故 25502

1'=?=

u A

因在输入端接上的是带内阻Ω=K R S 2的电压源，则： 5.12252

22'

=?+=

?+=

=u

S

i i i

o us A

R r r u u A

例15.2

西安电子科技大学2004年硕士研究入学考试试题：

某放大电路原理图如例15.2图所示，已知晶体管的Ω=K r be 2,100=β，试回答一下问题：

（1）电路正常工作时，若)(sin 10mV t u i ω=，?=o u （2）若电路出现下列三种情况：①直流（静态电压）V U B 0=，V U C 12=；

②)(sin 10mV t u i ω=时，)(sin 5mV t u o ω-=；

③)(sin 10mV t u i ω=时，o u 比正常输出值大了一倍。 试分别说明是什么原因？ 解： （1）正常工作时502

)

2//2(100'-=?-

=-==

be

L

i

o u r R u u A β

则： )(sin 500mV t u o ω-= （2）①=

B U ，V U

C 12=，则1

B R 断路，没有提供合适的基极电流；

②此时2

1'

-

==

i

o u

u u A ，由

2

12

10121100)1('

-

≈?+?-=

++-e

be L

R r R ββ可知，此时电容C E 为开路

了； ③此时100"

-=u

A

，可知

100'

=-be

L

r R β，则Ω=K R

L

2'

，此时负载R L 为开路。

15.4练习与思考

练习与思考15.2.1 改变R C 和U CC 对放大电路的直流负载线有什么影响？

答： 当U CC 不变时，R C 增大，直流负载线斜率（绝对值）减小，R C 减小，直流负载线斜率（绝对值）增大；当R C 不变时，U CC 增大，直流负载线向右平行移动，U CC 减小，直流负载线向左平行移动。

练习与思考15.2.2 分析练习与思考15.2.2图，设U CC 和R C 为定值，①当I B 增加时，I C

是否成正比的增加？最后接近何值？这时U CE 的大小如何？②当I B 减小时，I C 作何变化？最后达到何值？这时U CE 约等于多少？

答： ①当晶体管工作在放大区时，I B 增加，I C 成比例增加，当I B 不断增加，晶体管工作在饱和区，I C 最后接近C

CC R U ，U CE 的值很小，接近于0。

②I B 减小时，I C 也减小，最后晶体管进入到截止区，I C 接近于0，U CE 接近于U CC 。 练习与思考15.2.3 在教材例15.2.3

中，如果（1）R C 不是ΩK 4,而是40ΩK 或0.4ΩK ，（2）R B 不是300ΩK ,而是3ΩM 或者30ΩK ，试分别说明对静态工作点的影响，放大电路能否正常工作？

答： ①R C 的改变会导致直流负载线斜率的改变，当R C 增大到40ΩK 时，直流负载斜率（绝对值）减小，而I B 未变，故静态工作点将向左移，进入饱和区，放大电路不能正常工作，当R C 减小到0.4ΩK 时，同理静态工作点将右移。

②R B 改变会导致I B 的变化，当R B 增大到3ΩM 时，I B 减小到4A μ，静态工作点沿静态负载线下移，接近截止区，放大电路不能正常工作，当R B 减小到30ΩK 时，I B 增大到400A μ，静态工作点上移，接近饱和区，放大电路不能正常工作。

练习与思考15.2.4 在练习与思考15.2.4图所示电路中，如果调节R B 使基极电位升高，试问此时I C ，U CE 以及集电极电位V C 将如何变化？

答： 调节R B 使V B 升高，I B 也随之升高，导致I C 被放大增加，因为C C CC CE I R U U -=,所以I C 增大，V CE 减小，V C 也随之减小。

练习与思考15.3.1 区别交流放大电路的①静态工作与动态工作；②直流通路与交流通路；③直流负载线与交流负载线；④电压和电流的直流分量与交流分量。

答： ①静态工作是当放大电路没有输入信号时的工作状态；动态工作是指有输入信号时的工作状态。②直流通路是进行静态分析的电路，它是将放大电路中的电容看作开路，电感看作短路后得出的电路。交流通路是进行动态分析的电路，是交流电流流通的路径，它是将放大电路中的直流电源和电容作短路处理后所得电路。③由直流通路得出的I C 和U CE 的关系曲线称直流负载线；由交流通路得出的i c 和u ce 的变化关系曲线称交流负载线。④在直流通路中电路的电压和电流的值为直流分量，在交流通路中电压和电流的值为交流分量。 练习与思考15.3.2 在练习与思考5.3.2图中，电容C 1和C 2两端的直流电压和交流电压各等于多少？并说明其上直流电压的极性。

答 C 1两端的直流电压为U BE ，C 2两端直流电压为U CE 。C 1和C 2两端的交流电压为u i 。直流电压极性如图。

+

-

e

S

u o

I Ucc/Rc